中大教授疫下研發「翻轉在線實驗室」 遙距控制機械臂在家做實驗

撰文:鄧康翹
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經歷三年疫情後,線上教學模式漸趨普及,亦促進教育創新。香港中文大學工程學院機械化與自動工程學系的韓東昆教授與團隊,在疫情爆發初期,面臨學校暫停面授課授,期間研發出「翻轉在線實驗室」,團隊由零開始設計及組裝12隻機械臂,讓學生即使安在家中亦能實時做實驗,遙距控制機械臂。韓東昆形容經驗難得:「在線實驗課程能有效訓練同學,如果讀工程唔識郁手去做嘢,咁一定唔得。」

「在線實驗室」受同學們歡迎

韓東昆教授表示,2020年在疫情期間,考慮到同學們不能到校上課,故研發出「翻轉在線實驗室」。他解釋,理念是讓學生透過「翻轉(Flipped)實驗室」指南,預先觀看實驗短片備課,並透過 「在線(online)實驗室」,實時操作機械臂繪畫簡單圖案。他形容課程反應熱烈,「好多同學都好鐘意,覺得比起理論堂好玩好多。」

韓東昆指,在研發過程中須經過反覆的試驗和實驗,才能正式應用在課程教學上,給予同學們使用,「真係由零開始,我哋經歷過好多個OT,先敢畀學生去用。」

遙距實時調整機械臂

而「翻轉在線實驗室」的特別之處在於,學生所操控的機械臂並非虛構,而是借助跨平台遠程控制技術,學生在家可使用個人電腦控制校內實驗室的電腦,對機械臂進行實時調整和控制。韓教授亦指,「在線實驗課程能有效訓練同學的能力,如果讀工程的同學唔識郁手郁手去做嘢,咁一定唔得。」

「翻轉在線實驗室」的特別之處在於,學生所操控的機械臂並非虛構,而是借助跨平台遠程控制技術,實時操作機械臂繪畫簡單圖案。(鄧康翹攝)

冀未來應用在海外學術交流上

縱使疫情逐漸緩和,學校亦恢復面授課堂,但韓東昆教授冀將來能把「翻轉在線實驗室」應用在海外學術交流上。他表示,目前已與英國一所學校合作,通過「翻轉在線實驗室」進行海外連線,讓兩校的學生能遙距交換控制對方實驗室的機械臂,促進兩地學術及文化交流。此外,韓教授更精益求精推出專業版的「翻轉在線實驗室」,在當中加入了自動評估學生表現和自動清潔畫板的功能。

技術員Martin亦提及,在機械臂開發初期仍遇上不少問題需要解決。(鄧康翹攝)

技術員:新科技的研發能有效減輕工作量

技術員Martin亦提及,在機械臂開發初期仍遇上不少問題需要解決,由於機械臂數量有限,故每次課堂上只限三十個學生能同時上課,每三人為一組,輪流操作一隻機械臂,在畫板上畫出簡單圖案。

Martin表示,在剛開始接近一年的時間,由於當時仍未研發出自動清潔畫板的功能,故每次都需要依靠人手進行清潔,「有時畫到都已經唔知畫緊咩,個畫面太亂,我哋就要自己用布刷將佢抹返走。」他認為新科技的研發能有效減輕工作量。